Útskýrt: Hvers vegna „svört tígrisdýr“ hljóma sem viðvörun

Þeir finnast aðeins í Simlipal. Rannsókn kemst að því hvað gefur þeim dekkra röndamynstur þeirra - hvernig þetta er afleiðing skyldleikaræktunar innan litla og einangraða tígrisdýrastofnsins Simlipal.

Fangi gervi-melanískt tígrisdýr og venjulegt systkini þess í Nandankanan líffræðigarðinum. (Mynd: Rajesh Kumar Mohapatra)

Hópur vísindamanna hefur leyst erfðafræðilega ráðgátuna um svokölluð svörtu tígrisdýr Simlipal. Undir forystu Uma Ramakrishnan og nemanda hennar Vinay Sagar frá National Center for Biological Sciences (NCBS), Bangalore, kom rannsóknin í ljós að ein erfðabreyting í þessum tígrisdýrum olli því að svartar rendur víkkuðu eða dreifðust inn í brúnan bakgrunn.

Tígrisdýr eru með áberandi dökkt röndamynstur á ljósum bakgrunni af hvítum eða gylltum. Sjaldgæft mynsturafbrigði, sem einkennist af röndum sem eru víkkaðar og sameinaðar saman, sést einnig í bæði villtum og fangastofum. Þetta er þekkt sem gervi-melanismi, sem er frábrugðið sönnu melanismi, ástandi sem einkennist af óvenju mikilli útfellingu melaníns, dökks litarefnis.

Þó að enn eigi eftir að skrá raunverulega melanísk tígrisdýr, hafa gervi-melanísk tígrisdýr verið fest í myndavél ítrekað, og aðeins í Simlipal, 2.750 km tígrisdýraverndarsvæði í Odisha, síðan 2007. Rannsóknin var hleypt af stokkunum árið 2017 og var fyrsta tilraunin til að rannsaka erfðafræðilega grundvöll þessarar óvenjulegu svipgerðar (útlit). Með gögnum um heilar erfðamengi og ættfræðirannsóknir á tengslagreiningum frá dýragarðstígrisdýrum, kom í ljós að gervi-melanismi er tengt einni stökkbreytingu í Transmembrane Aminopeptidase Q (Taqpep), geni sem ber ábyrgð á svipuðum eiginleikum í öðrum kattategundum.

Hvers vegna eru svört tígrisdýr sjaldgæf

Stökkbrigði eru erfðabreytileiki sem geta komið fram af sjálfu sér, en ekki oft, í náttúrunni. Gert hefur verið krafa um að hafa séð svart tígrisdýr af og til að minnsta kosti síðan 1773 þegar listamaðurinn James Forbes málaði vatnslitamynd af einu skoti í Kerala. Svipaðar kröfur voru gerðar frá Mjanmar (1913) og Kína (1950). Árið 1993 var gerð upptæk svart tígrisdýrsskinn af óþekktum uppruna sýnd á Náttúruminjasafni Delí.

Því miður var leitað að einstaklingum með óvenjulegt útlit sem nýjung af bikarveiðimönnum þar til nýlega og líklega lifðu fáir nógu lengi til að koma á blóðlínum.

Fangi gervi-melanískt tígrisdýr í Nandankanan líffræðigarðinum, Bhubaneswar. (Mynd: Rajesh Kumar Mohapatra/NBP)

Að auki stafar gervi-melanismi af víkjandi (falnu) geni. Hvolpur fær tvö eintök af hverju geni frá báðum foreldrum og víkjandi gen getur aðeins komið fram ef það er ekki ríkjandi. Þannig að tvö tígrisdýr með venjulegt mynstur sem bera víkjandi gervi-melanism genið verða að rækta saman til að vera einn af hverjum fjórum líkur á að fæða svartan unga.

En víkjandi gen eru sjaldgæf og ólíklegt er að tvö óskyld tígrisdýr beri sama tígrisdýrið og skili því áfram til unga. Í hugsjónum tígrisdýraheimi, þar sem fjarlægir einstaklingar skortir aldrei val um maka, gerir það að verkum að röð svartra tígrisdýra er sjaldgæf.

Undir undantekningartilvikum getur svart tígrisdýr náð árangri sem hluti af mjög litlum (t.d. allt að fimm einstaklingum) stofnstofni sem neyðist til að kynrækta í einangrun í kynslóðir, sem gefur víkjandi geninu oft tækifæri til að birtast. Það kom í ljós að það gerðist hjá Simlipal.

Framsetning sem sýnir hvernig skyldleikaræktun (til vinstri á mynd) tjáir víkjandi eiginleika, ólíkt ræktun með óskyldum einstaklingi (hægri).

Simlipal stökkbrigðin

Löngu áður en þrjú svört tígrisdýr voru fest í myndavél árið 2007, lagði Simlipal upp fyrstu staðfestu skráningu stökkbrigðisins árið 1993 þegar ættbálkaunglingur drap gervi-melanískan tígrisdýr í sjálfsvörn. Árið 2018 reyndust þrjú af átta tígrisdýrum Simlipal svört.

Gervi-melanísk tígrisdýr eru einnig til staðar í þremur dýragörðum á Indlandi - Nandankanan (Bhubaneswar), Arignar Anna dýragarðurinn (Chennai) og Bhagwan Birsa líffræðigarðurinn (Ranchi) - þar sem þeir fæddust í haldi. Allir hafa þeir forfeðratengsl við einn einstakling frá Simlipal.

Næsta ræktunartígrisdýrastofninn við Simlipal er í um 800 km fjarlægð, mun lengri vegalengd en meðalheimasvæði bengaltígrisdýra (20-110 km) og meðaldreifingarfjarlægð þeirra (78-124 km). Dreifingar sem eru lengri en 500 km hafa verið skráðar, segir í rannsókninni, en þær eru mjög sjaldgæfar.

Þó fyrri rannsóknir hafi greint þrjá helstu erfðaþyrpingar innan indverskra tígrisdýra - Mið-Indland, Suður-Indland og Norðvestur-Indland - þá kom í ljós að Simlipal tígrisdýr eru erfðafræðilega aðgreind frá öðrum mið-indverskum stofnum og ótengd við 200 km dreifingarþröskuld.

Tígrisdýrafjölskylda í Nandankanan líffræðigarðinum, Bhubaneswar, inniheldur (frá vinstri til hægri) móðurina (hvíta tígrisdýrið), hvíta gervi-melaníska soninn, appelsínugula gervi-melanískan son, appelsínugulan venjulegan föður (aftan) og appelsínugulan venjulegan dóttur. (Mynd: Rajesh Kumar Mohapatra/NBP)

Niðurstaðan: Lítill og einangraður tígrisdýrastofn Simlipal leiddi til skyldleikaræktunar og afbrigðilegrar svipgerðar sem einkennist af breiðum, sameinuðum röndum. Tap á erfðafræðilegum fjölbreytileika er augljóst af lítilli arfblendni - líkurnar á að erfa mismunandi gerðir tiltekins gena frá hverju foreldri - í Simlipal (28%) samanborið við Mið-Indland (36%). Þar af leiðandi er meðalskylda milli Simlipal einstaklinga (38%) hærri en í Mið- (9%) eða Suður-Indlandi (13%).

Hvað með náttúruval

Náttúruval útrýmir þeim veikustu úr genasafni og eiginleikar hinna farsælu smitast áfram. Niðurlíkön, sagði rannsóknin, sýna hærri tíðni melanistic hlébarða í dekkri suðrænum og subtropical skógum en í þurrari opnum búsvæðum. Sömuleiðis geta dekkri yfirhafnir veitt sértækt forskot bæði við að veiða og forðast veiðimenn í hitabeltisvötnum laufskógi Simlipals og hálfgrænum lokuðum tjaldskógi, með tiltölulega dekkri undirhæð.

Þó að þessi rannsókn hafi ekki nægjanleg gögn til að prófa tilgátuna, sá hún að hvarf svartra tígrisdýra víðsvegar um Indland, þar sem stofnar geta verið stærri og þar af leiðandi skilvirkari val, styður hugsanleg skaðleg áhrif stökkbreytingarinnar.

Gervi-melanísk tígrisdýrsmyndavél föst í Simlipal í janúar 2019. (Mynd: NTCA/WII)

Afgreiðslan

Simlipal er ekki eina dæmið um mikla flöskuhálsa í stofnum tígrisdýra sem eru í útrýmingarhættu vegna sundrunar búsvæða af mannavöldum. Þó að hættur þessa einangraða, rýrnandi íbúa komi verulega fram í svipgerðaþróun, gætu ósýnilegar tímasprengjur verið að tifa í öðrum eyjum.

Þó að tígrisdýr hafi náð sér á sumum svæðum á Indlandi, eru nokkrir stofnar enn smáir og einangraðir. Við spáum því að slíkir stofnar verði háðir erfðasvip (tilviljunarkennd), skyldleikaræktun og skyldleikaþunglyndi (minnkuð lifun). Á heildina litið eiga slíkir stofnar miklar líkur á útrýmingu. Það hefur verið heillandi ferð að skilja gervi-melanisma í Simlipal. Vonandi munu slíkar rannsóknir og innsýn sem þær veita munu hjálpa til við að vernda framtíð tegunda í útrýmingarhættu, sagði Ramakrishnan hjá NCBS.

Sem betur fer getur innleiðing nýrra gena í einangruð laug, allt eftir fjölda farandfólks, tíðni innstreymis og íbúastærð, snúið við skaðanum með tímanum. Þó að tígrisdýr virðist vera lausn á þægindum þessa dagana, þá er enginn valkostur til að endurheimta eða viðhalda náttúrulegum tengslum milli tígriskóga til lengri tíma litið.

Á sama tíma sýnir norðvestur tígrisdýrastofn Indlands meiri meðalskyldu milli einstaklinga (46%) og lægri arfblendni (22%) en jafnvel Simlipal (38% og 28%). Þó Ranthambhore hafi verið erfðafræðileg eyja í áratugi, voru tígrisdýrssystkini handvalin úr þessum innræktaða stofni til að endurbyggja Sariska. Það er önnur rannsókn í vændum.

Fréttabréf| Smelltu til að fá bestu útskýringar dagsins í pósthólfið þitt

Deildu Með Vinum Þínum: